二维AsSbO3纳米片的制备方法及日盲紫外光探测器

本发明的至少一种实施例涉及一种二维材料，尤其涉及一种二维assbo3纳米片的制备方法及日盲紫外光探测器。

背景技术：

1、日盲紫外是指波长处于200-290nm的电磁波，由于地球臭氧层对小于280nm的紫外线有很强的吸收作用，使其无法穿透大气层到达地球表面，因此被称为“日盲”(solar-blind)波段。基于此，日盲紫外在日常环境中几乎不会受到太阳光的干扰，当用其作为通讯探测手段时能够具有很高的信噪比，具有不易受各种背景辐射和人为电磁干扰，背景噪声底，具有高抗干扰性、全天候等诸多优点，因此在如紫外预警、紫外通信、空间探索、火灾警报、电网检测等领域具有潜在的应用。

2、目前，基于超宽带隙半导体如碳化硅，金刚石，氧化物半导体和氮化物半导体等作为高性能光吸收层的日盲紫外光电探测器已被广泛研究报道。为了满足下一代高性能光电探测器的要求，包括节能、小型化、灵活性和多功能应用，探索新的具有超宽带隙光吸收材料已成为一个重要的目标。

3、二维材料由于可以通过层间范德华力进行剥离得到纳米级厚度同时还具有极其丰富的电子态，被认为是目前最具潜力的实现器件小型化功能化的技术路径之一。然而目前有报道的二维材料的带隙宽度大多数小于3ev，无法实现高性能的日盲紫外探测。想要实现高性能高选择性的日盲紫外探测，需要吸收材料的带隙宽度大于4.4ev，然而目前相关技术中并不存在具有如此宽带隙的二维材料。

技术实现思路

1、鉴于此，本发明提供一种二维assbo3纳米片、其制备方法、日盲紫外光探测器，在满足小型化要求的条件下，能够实现高性能和高选择性的日盲紫外光探测。

2、作为本发明的一个方面，本发明提供一种二维assbo3纳米片的制备方法，包括：以as2o3粉末和sb2o3粉末为原料，采用化学气相输运法生长assbo3单晶；采用机械剥离法解理assbo3单晶，得到二维assbo3纳米片。

3、作为本发明的另一个方面，本发明提供一种利用上述的制备方法得到的二维assbo3纳米片。

4、作为本发明的再一个方面，本发明提供一种日盲紫外光探测器，包括：硅基二氧化硅衬底；感光层，形成在硅基二氧化硅衬底上，感光层适用于响应200nm～290nm波段的日盲紫外光；以及第一电极和第二电极，第一电极和第二电极分别形成在感光层的两端；其中，感光层的材料为利用上述制备方法得到的二维assbo3纳米片。

5、根据本发明上述实施例提供的二维assbo3纳米片，提供一种具有宽带隙的二维assbo3纳米片，使得二维assbo3纳米片作为感光层制作的探测器在实现器件小型化的同时，能够有效探测200nm～290nm波段的日盲紫外光。

技术特征：

1.一种二维assbo3纳米片的制备方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，采用化学气相输运法生长assbo3单晶的过程包括：

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，加热所述真空石英管的高温区和低温沉积区包括：

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，as2o3粉末与sb2o3粉末的摩尔比为1∶1。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述真空石英管的真空度小于10-3torr。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述低温沉积区的升温速率为30～60℃/h，低温沉积区的降温速率为1～10℃/h；

7.一种采用如权利要求1～6中的任一项所述的制备方法得到的二维assbo3纳米片，其特征在于，

8.一种日盲紫外光探测器，其特征在于，包括：

9.根据权利要求8所述的日盲紫外光探测器，其特征在于，所述感光层(2)的厚度为25nm～60nm。

10.根据权利要求8所述的日盲紫外光探测器，其特征在于，所述第一电极(3)和所述第二电极(4)的材料包括au、pt/ti/au、pd/au中的一种。

技术总结
本发明公开了一种二维AsSbO<subgt;3</subgt;纳米片的制备方法及利用该二维AsSbO<subgt;3</subgt;纳米片制成的日盲紫外光探测器，该二维AsSbO<subgt;3</subgt;纳米片的制备方法包括：以As<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;粉末和Sb<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;粉末为原料，采用化学气相输运法生长AsSbO<subgt;3</subgt;单晶；采用机械剥离法解理AsSbO<subgt;3</subgt;单晶，得到二维AsSbO<subgt;3</subgt;纳米片。本发明公开的二维AsSbO<subgt;3</subgt;纳米片具有超宽带隙，将其应用于日盲紫外光探测器，能够实现日盲紫外光的有效探测。

技术研发人员：龙浩然,杨珏晗,刘岳阳,文宏玉,魏钟鸣
受保护的技术使用者：中国科学院半导体研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15